1尿素工艺流程
1.1尿素简介
某化学公司是国内第一家生产大颗粒尿素产品的公司。大颗粒尿素一般指粒径大于2mm的颗粒尿素产品。大颗粒尿素因其颗粒大，强度高，大小均勺，不易结块等，比较适合贮存或散装运输。实际表明，从生产环节、运输到使用整个过程，大颗粒尿素比普通尿素可10%的破损及损失。大颗粒尿素具有缓释功能，可充分发挥肥效和长久保持,有效提高肥效。和普通尿素对比，施用大颗粒尿素能使农作物的产量增产5%—8%。大颗粒尿素适合作为森林的肥料、草原的肥料。而超大颗粒的尿素适用于深层追肥，具有很高的氮效率。所以，大颗粒尿素具有广泛的应用市场。作为氮肥的大颗粒尿素其需求量也在不断的增加。国内大颗粒尿素的生产起步较晚，始于上个世纪90年代初期，且价格普遍高于普通尿素［⑶。
世界上对大颗粒的尿素的造粒工艺的研究已经有20多年的历史，曾经尝试过的工艺不下十几种，但具有竞争力且较广泛地使用商业化应用的大颗的粒尿素的造粒工艺技术主要有某化肥技术公司的雾化及流化床造粒的工艺和某公司的喷射流化床的造流工艺。某公司年产80万吨大颗粒的尿素就釆用了海德鲁造粒工艺。
1.2工艺简介
进入雾化的流化床造粒机中的尿液，雾化的空气将其雾化成为细小液滴，反复的包裹涂布在悬浮于流化床中的晶种上，使尿素颗粒不断变大。大颗粒尿素从尿素造粒机出来以后，经过初步的冷却、由斗提机提升后送入振动筛，经筛分，分离出符合生产要求的颗粒尿素作为产品，再送入最后冷却器进行冷却后，送人尿素成品仓库。分离出来的超大颗粒尿素送至破碎机进行破碎，与分离岀的小颗粒尿素一起送人造粒机，作为造粒的晶种。尿素造粒机、冷却器排出的含尿素的粉尘的空气，分别的送到各自的洗涤塔，回收的尿素粉尘后排空，回收的尿液送往尿素装置区。
1.3工艺特点
(1)釆用空气雾化和流化床相结合的技术的尿素造粒机，生产能力大、造粒效率高、成品质量好、颗粒大、强度高。
(2)釆用浓度为95%-96%的尿液作尿素造粒原料。只需要一段蒸发浓缩，省去二段蒸发浓缩流程，简化工艺、减少设备、节约投资。
(3)工艺操作简单。开停车时间短、调节灵活、弹性大。
(4)与传统的械造粒装置相比，造粒返料比较低，仅为0.5：l。
(5)釆用添加剂及雾化流化技术的尿素造粒，流化床形成的粉尘量少，放空尾气中尿素粉尘含量低于20mg/Nm3。
2贮运及包装流程简介
2.1贮运流程
由尿素造粒单元产品输送机计量后送出的成品尿素，经栈桥袋式输送机送至转运站。经电动转向阀分配，正常运行时是将颗粒尿素转向进库输送机，由电动卸料车卸致尿素散料存库内贮存。当贮存后的颗粒尿素需要包装时，由散库内设置的门式扒料机将物料耙至散库带式输送机上，送往转运站，由上料带式输送机将尿素送往转运站，经振动筛筛分，该振动筛为双层筛网，合格粒度的尿素直接进入上料带式输送机，大块尿素由破碎机破碎后，一起由上料带式输送机将松散的尿素送往包装楼。较小的粒径尿素从下层筛网漏出，人工就地包装。当需要时经电动犁式卸料器可将颗粒尿素直接从上料带式输送机短路至上料带式输送机，送往包装楼。筛分、破碎系统设有除尘器，除尘器收集的粉尘由人工就地包装，如图1所示
2.2袋装流程
由上料带式输送机输送来的尿素产品，通过电动换向阀切入包装系统。物料经配仓带式输送机或启动插板阀送入3个包装料仓。每个包装料仓均设有高低料位计，以控制配仓带式输送机及气动插板阀化仓或控制电动换向阀换向、门式耙料机停车。每个料仓下设有两条包装线。颗粒尿素经电子称自动称重，自动卸料至夹好的包装袋内，经缝包机输送、喷墨式批号打印机打码，倒袋输送机倒袋后，由成袋输送机送入装车系统。在由上料带式输送机输送来的尿素产品，通过犁式卸料器切入散料系统。物料通过气动插板阀或散装配仓带式输送机分别卸料到料仓，再经料仓下不的电子散料称称重后装入容慕，或进行包装。
3尿素定量包装系统
3.1控制系统组成
整个控制系统由称重包装仪表、可编程控制器、变频调速器、传感器输入装置、PC工业控制机、通讯接口、输出指示灯等部分组成。其中PLC可编程控制器为日本某公司FX系列产品，其它控制件均选用国外著名电器公司产品。控制柜是消化吸收公司同类产品设计而成，为全密封结构，可靠性高。称重仪表控制整个称重包装过程，它们可以按照预先的设定值称重相应的物料。可编程控制器控制整个系统的协调运行，它接受各传感器的信号以及仪表的输出信号，以预先设定的工作规程，使整个系统能够高精度、高速度地运行。
3.2称重控制仪表
称重控制显示仪表接受称重传感器输出的模拟信号，经内部釆集处理后，计算并显示出称体上物料的重量值。对称体上物料的重量值与设定值的进行比较，如果重量值达到了设定值，控制器就输出控制信号给执行设备。本装置釆用日本某公司生产的F800称重显示控制器。
3.3机械部件组成
LBN-50AD尿素半自动定量包装线由插板阀、分料器、包装称称体、夹带机、不锈钢履带输送机、折边机、缝包机、倒带输送机、皮带输送机。
（1）插板阀：主要由阀体、滑板、手轮等组成。主要用作料仓或包装称的临时检修。
（2）分料器：不锈钢制成，外形尺寸根据物料的流动性，休止角等设计而成。并配有检修孔、插板等，具有减小物料对称量部件冲击的减压作用。其中部的插板一方面可调节物料的流量，又可减少物料对出料口的压力，另一方面检修称重部分时，只需插上插板门即可。
（3）包装称称体：由粗、细加料机构、称量斗、落料斗等部分组成、粗、细加料机构对物料实行粗、细加料控制。称量斗为全不锈钢制品，其与传感器、称重仪表配合称量控制与显示。落料斗起过渡物料作用。
（4）夹带机：由气缸动作完成，上带时手动轻触行程开关焚制，无需多余动作。此夹袋机为夹层式构造，设置除尘口，落料中产生的粉尘由夹层抽走，避免操作工人受到粉尘的污染。
（5）履带输送机：将已称好的包装袋平稳的送入折边机折边，缝纫机进行缝纫封口。输送带平面'侧护板的高度和护板的间距可根据包装袋的尺寸进行调节。输送机的运行速度也可调节，因此能与缝纫机速度跳到一致。
（6）折边机：折边机主要由电动机、传动机构、上梁、下梁、折边梁及床架等部分组成。折边机下梁可放置工件，工件靠挡块定位。电动机为原动力，通过传动系统使上梁和折边梁动作,.上梁起压紧工件的作用，折边梁旋转使工件弯曲，即折边
（7）缝纫机：它由刺料、钩线、挑线、送料四个机构和绕线、压料、落牙等辅助机构组成。各机构合理地配合，循环工作，把缝料缝合起来。
（8）倒带输送机：由皮带输送机、倒袋装置组成，主体为皮带输送机。当缝好口的包装袋在该输送机上正常运输并进入倒袋装置内，倒袋装置采用无动力自倒式结构，依靠包装袋与输送机之间的摩擦力进行自倒，倒袋后袋子的一面朝上，封口一侧在后。
（9）电气控制单元
（10）气动执行元件：的无油气缸，工作速度可调，它具有精度高、重量轻、反应速度快、安全方便、动作可靠、使用寿命长等特点。
（11）气动控制元件：电磁阀、气动二联件、安全阀、调速阀、单向阀等。使用压力可在0.15-1.05MPa之间选择，釆用无给油形式和防尘小型结构，并带有手动装置，操作简便，功率大，安全方便，由过滤盒调压阀组成，设定压力范围广，并具有自动排污能力。
3.4系统工作原理
造粒生产岀来的尿素通过储运装置输送到料仓存贮，包装时再通过扒料机将尿素输送到成品定量包装和散料包装楼。定量包装时，尿素经过皮带输送到存贮料斗，称重传感器将实际重量转换成电信号，称重控制仪表在序列控制模式下将此模拟量电信号转换成数字量电信号。当称重控制仪表接受启动电信号后，若显示值在数字置零的范围内（即F800仪表设定值范围内）仪表即同时输出粗加料、细加料信号，这两个信号经过可编程控制器内部程序来控制粗加料、细加料电磁阀，从而控制相应的气缸去开启粗细加料门和料门，物料便从加料机构落入称量斗中，当物料达到定量值的90%左右时，粗加料信号断开，细加料门动作，进行细加料，当物料达到定量值的99%左右时，细加料信号断开，加料门关闭，当物料全部落入称量斗后，仪表即进行实际物料重量与过量和不足设定值进行比较，若重量在允许范围之内时，仪表便输出“称完”信号。当包装袋被套上夹带机构并触碰夹带行程开关后，承重斗门打开，物料经落料斗，夹袋机进入包装袋中，延时一段时间后，称重仪表被可编程控制器自动启动，重复上述自动给料过程。同时包装袋自动落下被输送机送至缝包机封口后完成整个包装过程。
3.5系统控制思路
（1）集中控制
包装系统所用设备分散，集中控制是通过PLC联锁程序控制，实现控制室自动和遥控操作。同时，为了保证控制的可靠性和满足生产的需要，PLC控制系统对每台设备、个故障信号均设有联锁/解联功能。
(2)就地控制
就地控制室操作人员通过就地控制盘，对设备进行安装、调试、单机试车、检修等单机设备操作，就地控制盘上可解除该设备的联锁。
就地控制现场操作柜上设有手动开、停止按钮、电动按钮、解除联锁按钮、电流表等。设备启动等光显示及设备正常、事故运行状态显示。
(3)监控系统
由于包装系统设备分散，操作面积大，而釆用监控系统，操作人员可以集中管理和操作，实时通过视频来监控现场的实际生产状态。
(4)PLC控制
根据工艺流程、工作制度及操作模式等将工艺过程分成多个PLC段进行控制，使工艺操作模式容易实现；使频繁启停的设备能在最短的时间内启停，以减少对系统的干扰。将一些高智能设备的控制独立出来，有利于减化控制，易于操作及维修。

作者：李璟

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